Inverse design of photonic structures using topology optimization
Fotonik yapıların topoloji optimizasyonu kullanılarak ters tasarımı
- Tez No: 795274
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR SALİH MAĞDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Fotonik ters tasarım y¨ontemleri, geleneksel fotonik tasarım y¨ontemlerinden olduk¸ca daha verimlidir. Geleneksel y¨ontemlerin aksine, sadece iki sim¨ulasyonla, forward ve adjoint sim¨ulasyonlar, t¨um tasarım alanı ¨uzerinde i¸slem yapar. Fotonik cihazların ters tasarımında topoloji optimizasyon y¨onteminin kullanılması, cihazların kullanıcı tarafından belirlenen parametreler i¸cin optimize edilmesini sa˘glar. Topoloji optimizasyon y¨ontemi, di˘ger y¨ontemlerle kar¸sıla¸stırıldı˘gında daha iyi performans g¨ostermektedir. ¨ Ote yandan, aygıt geometrilerinin fabrikasyon ile uyumlulu ˘gu, topoloji optimizasyonu ile olu¸sturulan yapılardaki en ¨onemli zorluktur. Bu tezde, topoloji optimizasyonu y¨ontemini kullanarak fabrikasyon ile uyumlu fotonik aygıtlar, bir g¨u¸c ayrı¸stırıcı ve bir spektral filtre tasarlandı. Aygıtları fabrikasyona daha uyumlu hale getirmek i¸cin k¨u¸c¨uk ¨ozellikleri azaltan ve keskin k¨o¸seleri yumu¸satan filtreleme y¨ontemleri kullanıldı. 90%:10% g¨u¸c ayrı¸stırıcılar ve spektral filtreler yalıtkan ¨uzerine silikon ¨uzerinde ¨uretildi ve cihazlar ba¸sarılı performans sergiledi.
Özet (Çeviri)
Photonic inverse design methods are significantly more efficient than traditional photonic design methods. Unlike traditional methods, it operates on the full design area with only two simulations, forward and adjoint simulations. Using the topology optimization method in the inverse design of photonic devices enables the devices to be optimized for user-specified parameters. The topology optimization method shows better performance when compared to other methods. On the other hand, the fabrication compatibility of device geometries is the most significant challenge with structures created through topology optimization. In this thesis, fabrication-compatible photonic devices, a power splitter, and a spectral filter are designed using the topology optimization method. To make the devices more fabrication-compatible, filtering methods were used to remove small features and smooth sharp corners. 90%:10% power splitters and spectral filters were fabricated on silicon-on-insulator and devices exhibited sufficient performance.
Benzer Tezler
- Microstructure design of magneto-dielectric materials via topology optimization
Manyetik-dielektrik malzeme mikroyapılarının topoloji optimizasyon yöntemi kullanılarak tasarlanması
YASSER EL-KAHLOUT
Doktora
İngilizce
2009
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Kompakt ve az güç tüketen elektro-optik modülatörler için tersine tasarım ile üretilen optik yapı elemanları
Optical components produced with inverse design for compact and less power consuming electro-optical modulators
ABDULLAH BERA İÇLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Parçacık sürü optimizasyonu, hedef öncelikli algoritma ve derin öğrenme ile fotonik yapılarda tersine tasarım
Inverse design of photonic structures with particle swarm optimization, objective-first algorithm and deep learning
İPEK ANIL ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Entegre fotonik cihazların tasarımına yönelik hesaplama tabanlı yaklaşımlar
Integrated photonic device designs based on computational approaches
EMRE BOR
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
DOÇ. DR. MIRBEK TURDUEV
- Seryum oksit esaslı hibrit materyalin peroksidaz aktivitesinin belirlenmesi
Determination of peroxidase activity of cerium oxide based hybrid material
NAIBA JABIYEVA